martedì 18 giugno 2013

Ohmmetro piccoli valori

Ohmmetro

- Arduino partiamo da zero - n°8

 

  Ohmmetro piccoli valori

Misuriamo da 0 a 10 ohm con l'aiuto di arduino.

Nel post num. 6 ho presentato un ohmmetro molto semplice che come ho detto presenta valori poco attendibili per misure sotto i 30 ohm e sopra i 120k.

Con questo progetto si possono misurare valori anche molto piccoli con una buona precisione.



Per realizzare il mini ohmmetro ho seguito lo schema di base qui sopra indicato.

Vm     =  (5 Volt ) può essere diverso a seconda del progetto.
Rlim   =  ( 30- 40 ohm) Resistenza limitatrice di corrente. ( da calcolare).
Rc      =  ( 2 ohm ) Resistenza campione.
Rx     =  Resistenza da misurare (da 0.05 a 10 ohm.)
Vc     =  Tensione misurata su Rc.
Vx    =  Tensione misurata su Rx.

 Nota bene:

I valori indicati fra parentesi si riferiscono al progetto da me realizzato ma possono essere cambiati realizzando progetti con valori anche molto diversi.

Il principio su cui si basa questo progetto è quello di calcolare la corrente nel circuito ( Im) sulla base della caduta di tensione sulla resistenza campione ( Rc).

Im = ( Vc - Vx) / Rc

Quindi si potrà calcolare  Rx =  ( Vx / Im ).

La precisione di questo sistema dipende in gran parte dalla resistenza campione (Rc) io ho utilizzato 5 resistenze da 10 ohm con tolleranza 1%.  

Questo progetto è quindi realizzabile anche senza l'ausilio di arduino, utilizzando un millivolmetro per misurare Vc e Vx ed eseguendo i due calcoli sopra indicati.

Utilizziamo arduino per leggere e mostrare i valori misurati.

Realizzate lo schema qui sopra indicato, per la resistenza campione si può utilizzare 5 resistenze da 10 ohm con tolleranza 1%.
Le altre resistenze sono al 5%.
Io ho realizzato il tutto su un pezzetto di mille fori per ridurre alminimo la resistenza dei collegamenti.



Questo lo sketch utilizzato per visualizzare con il monitor seriale il valore calcolato.


/*  Sergio & Adriano Prenleloup
        16/ 06 / 2013
     Ohmmetro per piccoli valori
 
   Con questo sketch si misura una resistenza 
   di piccolo valore da 0 a 10 ohm
   Si leggono i valori su monitor seriale
 
 */

// associazione pin in uso
int Rc = 0;            //Pin Analogico lettura  Vc
int Rx = 2;            //Pina Analogico lettura Vx

// variabili utilizzate
float Vc = 0;    // valore lettura volt caduta R_campione ( conosciuta)
float Vx = 0;    // valore lettura volt caduta Rx ( da misurare)

                         
float Im = 0;         // Valore corrente di misura                           
float R_nota = 2.08;    // Valore della resistenza campione 1% precisione 

                           
float Rxx = 0.0;           // Valore calcolato della resistenza sotto misura.  
long Resxx = 0;           // per stampare il num intero della resistenza in ohm

void setup()
{ 
  Serial.begin(9600);
  pinMode (Rc, INPUT);
  pinMode (Rx, INPUT);
}
 
void loop()
{
 
 int x1 = 0;
 int x2 = 0;
  // si leggono 5 valori
 for (int i = 0; i <= 4; i++)   
  { 
  Vc = analogRead(Rc);    // Legge il valore di caduta su Rc
  Vx = analogRead(Rx);    // Legge il valore di caduta su Rx
    delay (5);
    
    x1 = x1 + Vc;     // sommatoria letture
    x2 = x2 + Vx;
  }
    Vc = x1/5;     // media delle letture
    Vx = x2/5;
    
    Vc = (5/1024.0)*Vc;  // conversione da valori a Volt
    Vx = (5/1024.0)*Vx; 
    
   Im =  ((Vc-Vx)/R_nota);    // si calcola il valore della corrente di misura
   
   
   Rxx = ( Vx/Im);    // Si calcola la resistenza

  
  // si stampano i valori
  Serial.println(" ");                 
  Serial.print("R: ");
  Serial.println(Rxx,3);
 
  delay(2000);                           // attesa per lettura
 }
 //end 

 Qui sotto potete scaricare lo sketch.


Vi ringrazio per la lettura

Sergio

5 commenti:

  1. scusa se non conosco arduino, io sono abituato ai siemens.
    dove trovo i voltmetri con uscita per il plc, 0..10V o 4..20 mA?
    grazie! andrea d

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Grazie per la lettura ed il commento.
      In questo periodo ho dovuto rallentare la pubblicazione di post, per mancanza di tempo, ma rispondo sempre a domande o commenti lasciati sul blog.
      Spero presto di riprendere l'attività di pubblicazione.
      Saluti.
      Sergio

      Elimina
  2. Salve, non capisco la funzione delle resistenze R4 ed R5 da 100 kOhm nello schema elettrico. Inoltre vorrei usare Arduino Nano al posto di Arduino Uno, posso sfruttare la porta 5V per alimentare il partitore?

    Grazie
    Angelo

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Grazie per la lettura e per il commento.

      I pin analogici vengono posti nel setup ad input quindi sono ad alta impedenza, le due resistenze mantengono alta l'impedenza.
      Devi immaginare che arduino sostituisce due volmetri che misurano la tensione ai capi della resistenza campione e alla resistenza in misura ( dato che le resistenze sono in serie la corrente è uguale) calcolando quindi la differenza di tensione si riesce a calcolare la resistenza in misura conoscendo la resistenza campione.
      Si puoi usare i 5 volt come infatti puoi vedere nello schema, e puoi usare arduino nano, se usi 3,3Volt però dovrai adeguare le due formule Vc e Vx di conversione da valori a volt.
      Spero che ti sia utile.
      Sergio

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    2. Grazie
      sei stato gentilissimo

      Elimina

Vi ringrazio per la lettura e vi invito al prossimo post.
Se il post vi è stato utile, vi è piaciuto oppure no, scrivete un commento.

Un saluto a tutti.
Sergio

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